药用植物栽培育种综合实习报告.doc

实习报告学 院: 园艺学院 课 程: 药用植物栽培育种综合实习 班 级: 中药122班 学 号: 14412212 姓 名: 许娜 指导教师: 王康才、王长林 职称: 教授 实习时间 2015年5月4日至 2015年5月9日 实习地点 江苏省镇江市丹徒区三明生物企业有限公司 2015年 5 月 19 日南京农业大学教务处制实习报告2015年5月4日-至5月8日，我们2012级中药专业全体成员随王长林、王康才老师进行了为期5天的药用植物栽培育种综合实习，主要对三明生物企业的实验基地所种的苍术、桔梗、金银花进行了田间调查，同时还观察了夏季杂草的群落。一、 影响茅苍术道地性的因素如果将茅苍术从其道地产区江苏省南京市市茅山地区引种至其他地区，茅苍术的有效成分含量立刻会发生很大变化，为了探究其中的原因，查阅相关资料后发现，挥发油被认为是苍术的主要药理活性成分，近年来不少学者发现苍术挥发油变异与地理环境变异有关，故认为苍术道地性的影响因素有土壤与气候。对野生苍术而言，除了受自身遗传因素的控制外，环境因素是引起其挥发油变异的主要原因。研究表明，不同地区苍术根际区土壤中的无机元素及养分变化与苍术挥发油变异没有直接明显的影响，提示气候因子可能是影响茅苍术挥发油组分含量的重要环境因子。1.气候 影响苍术质量的气候主导因子是降水量，降水量影响不同组挥发油的含量，使得挥发油的含量处于动态变化之中。长江中下游北亚热带地区湖北、安徽及江苏是苍术正常生长发育的最南边。再往南中亚热带地区如浙江、江西、四川等偶有零星苍术分布，并随温度升高最终绝迹。栽培试验中发现，最高温度达到30时苍术就会出现死苗现象。由此可见，高温则是影响茅苍术生长发育的生态限制因子之一。与苍术整个分布区气候相比，茅山地区气候具有高温、旱季短、雨量充足等特点。道地苍术药材原产地生境特征如下：海拔800-1200m，年均温度高于15，冷月平均最低温度为（-2-1），热月平均最高温度为32左右，极端低温（-17-15），旱季约为1-2个月之间，年降水量为1000-1160mm。叠加分析未找到与，茅山地区生态环境一致的区域，表明茅山地区作为苍术的道地产区气候上确实有与众不同之处，其挥发油的独特配比可能是特定环境造成苍术代谢特化的结果。苍术的主要分布区湖北与道地产区茅山降雨量相似，但湖北地区海拔高、山地较多，年均温、冷月平均最低温度、热月平均最高温度、极端低温等均较茅山地区低，因此湖北大部分地区较江苏茅山等地更适宜苍术的生长发育。但是道地产区茅山的苍术质量却较生长于湖北的苍术更好。研究发现，茅山地区几个与温度有关的气候因子均为苍术在其整个分布区的最高值；同时，茅山在物理空间上处=于苍术整个分布区的东南边缘，故认为苍术道地药材的形成体现出明显的逆境效应。2.土壤 相关系数分析显示土壤因素对猫苍术无机元素吸收总体上无影响，仅有镍、钙平均含量较高。茅苍术更主要是通过选选择性吸收调控药材中无机元素的含量，即遗传性特性可能是影响茅苍术无机元素吸收的主要因素，而土壤中无机元素在茅苍术道地性形成中的作用可能很有限。二、 桔梗的田间调查 桔梗Platycodon grandiflorum(Jacq)A.DC为桔梗科多年生草本植物，以干燥根入药，为常用中药，药材名桔梗。在我国栽培历史悠久，各省区均有分布，主产于安徽、山东、江苏、河北、河南、辽宁、吉林、内蒙古、浙江、四川、湖北、贵州等地。 桔梗生产上普遍存在着地上部茎叶生长与地下根部生长不协调的问题。桔梗地上部分茎叶生长过旺，田间荫蔽，通风透光性差，极易倒伏和早衰，致使桔梗地下根部发育受到抑制，产量和质量下降。由于桔梗主产区连年种植，病虫害发生呈增长趋势，因此，病虫害防治和连作障碍研究有待加强。因此，今后桔梗育种的主要研究方向是优良品种的选育。1.常用品种类型分析 桔梗根据花变异主要有蓝花、粉花、黄花、白花，入药多以蓝花为主，栽培主要为紫花和白花桔梗，其他类型主要是观赏与食用；上世纪九十年代高文远等（1997）从紫花桔梗中筛选直立型、倒伏型桔梗，直立型桔梗综合性状好，茎直立，分支较多，光合能力强，根鲜重与干重远远大于倒伏型，有效成分含量高，适宜推广；倒伏型桔梗植株高度、每株叶片数和光合面积较直立型小，易倒伏，茎分支较少，但蔗糖和果糖含量高，应当作为种质资源加以保存。现在栽培主要以直立型桔梗为主。2.田间品种类型调查 根据田间桔梗的农艺性状将其分为六个类型，分别为紫茎宽叶型、紫茎窄叶型、紫茎中间型、青茎宽叶型、青茎窄叶型、青茎中间型。测量30株桔梗的完全展开的第二轮叶的叶宽与叶长比，得出窄叶型的叶宽比叶长0.454，中间型的叶宽比叶长是0.3750.454。每种类型测量了10株，分别测其株高、茎节数、底径以及每株丛生数这四个农艺性状。所得结果如下。表1 六种不同类型桔梗的比较紫茎宽叶型紫茎窄叶型紫茎中间型青茎宽叶型青茎窄叶型青茎中间型平均株高（cm）32.1131.8538.1725.9533.4031.91平均茎节数（节）8.39.211.25.55.56.3平均底径（cm）0.3530.3200.4280.3700.3350.388每株丛生数（枝）1.21.82.81.32.01.4由于样本较少，故数据不具有代表性。桔梗的农艺性状与质量之间的关系有待我们继续研究。（已知紫茎桔梗抗逆性比青茎桔梗好）三、 金银花的田间调查 忍冬（Lonicera japonica Thunb.）为忍冬科半常绿缠绕灌木，以花蕾和藤入药，药材名分别为金银花和忍冬藤。主产于河南、山东。全国大部分地区均产。 金银花作为常用的大宗药材，是我国著名中成药“银翘散”、“双黄连”、“脉络宁”等的主要原料，开发潜力巨大。其今后的研究方向是选育优良品种稳定和确保金银花的品质。1.生物学特性 忍冬的生长发育阶段可分为6个时期，即萌芽期、新梢旺长期、现蕾期、开花期、缓慢生长期和越冬期。忍冬的芽通常生在新梢叶腋或多年生枝茎节处，多为混合芽。忍冬的花芽属无限生长型，只要温度适宜，可以不断形成花芽，除越冬芽由于气温降低，当年不能萌芽以外，一般每年能多次萌发、抽梢、现蕾。花芽形成的枝条主要是新梢，忍冬多在当季抽生的新梢上现蕾开花。在多年生结果的母枝上，亦可萌动新芽，但是数量上远比新梢萌芽要少。在第一茬花后如果加强管理进行人工修剪，合理施肥和灌水，则每年可控制其花期，使其较集中的开花3-4次。忍冬的每次萌芽都具有现蕾开花。，发育成花（结果）枝的潜在能力，只是由于营养状况和管理水平的不同，而分别发育成花（结果）枝、营养枝、徒长枝或丛叶枝。花（结果）枝多为当季抽生的新梢。徒长枝多着生于主干基部及骨干枝分支处，因树种、树龄、营养程度及修剪轻重不同该类枝条数量有所不同，一般长200cm，最长可达400-500cm。徒长枝节间长，组织不充实，一般不能现蕾开花或现蕾少。徒长枝着生在植株中下部，在适宜条件下，日生长量10cm以上，消耗营养物质过多。因此，修剪徒长枝时，无论冬剪或夏剪，徒长枝全部要疏除。忍冬植株从现蕾到花开放全过程，可分为6个阶段：即幼蕾期、三青期、二白期、大白期、银花期、金花期。入药以大白期、二白期为宜，标准是花蕾由绿变白色，上白下绿，上部膨胀尚未开放。此时的忍冬花色泽鲜艳，折干率高。市场上多以绿蕾期忍冬入药，该阶段木犀草素含量高，加工形状好看，绿蕾期持续时间大白期、二白期长，也便于采收。2.徒长枝与新枝农艺性状比较 江苏地区金银花的花期约在四月下旬至5月上旬，但今年由于气候异常导致金银花花期推迟至5月中旬，且产生许多徒长枝。我们在田间观察了40株金银花，分为新枝与徒长枝两组，每组20株，其平均节间花蕾数与开花部分平均节间长度的观测结果见表2与表3。表2 金银花新枝与徒长枝的平均节间长新枝开花部分平均节间长（cm）徒长枝开花部分平均节间长（cm）12.97.423.89.833.06.843.08.053.78.463.58.573.18.882.97.292.47.3102.76.1113.29.4122.77.8132.16.8143.67.51537.3162.85.3173.66.3183.37.0194.63.1205.18表x 金银花新枝与徒长枝的每节平均花蕾数新枝开花部分平均每节花蕾数（朵）徒长枝开花部分平均每节花蕾数（朵）16.42.025.04.038.04.545.55.757.06.666.74.576.43.385.24.098.06.8108.76.21116.04.7128.04.0138.03.71410.04.2159.34.0166.05.01716.06.01816.07.5198.03.8207.31.0 因为两样本的总体方差为未知且不相等，所以采用近似t测验检验两个样本之间是否存在显著差异。公式不在此列出，得出结果两组数据均为P0.01，即徒长枝与当年新枝没结平均花蕾数与节间长度均有极显著差异。即新枝株型紧凑，生长不如徒长枝旺盛，产量远高于徒长枝。新梢开花节数为1-5节，徒长枝开花节数为3-16节。金银花生长过程中所表现出来的外部形态收到机体内、外部影响以及自身生长发育条件的影响，其影响因素是十分复杂的。其他可以作为参考的形态学性状如叶片形态、花蕾长度、千蕾重及叶片干重由于时间或条件限制没有测量，在此列出。 对比金银花的优良品种，不难发现它们均有花针多、抗旱力强、株型紧凑与采摘简单的特性。这与农业生产追求的产量高、少费人工的需求是相一致的。 四、夏季杂草的观察 1.夏季杂草的田间调查 2015年5月5日，我在田间观察到了夏季杂草37种，现分述其名称、科属及物种多度如下，采用DRUDE七级制多度Soc.极 多Dominant优 势D5非常多Cop3很多Abundant丰盛A4多Cop2多3较多Cop1尚多Frequent常见F2较少Sp少Occasional偶见OSol.稀少Rare稀少r1少Un.个别Very rare很少Vr+很少菊科一年蓬（Cop3）、菊科蒲公英（Sol）、菊科艾蒿（Sp）、菊科小蓟（Sol）、菊科大蓟（Un）、菊科泥胡菜（Sol）、菊科加拿大一枝黄花（Sp）、菊科天名精（Un）、菊科鼠曲草（Cop2）、苋科水花生（Cop3）、大戟科泽漆（Sol,多生于水边）、旋花科打破碗碗花（Cop1）、牻牛儿苗科野老鹳草（Cop1）、毛茛科石龙芮（Sol, 多生于水边）、豆科苕子（Cop2）、豆科苜蓿（Sol）、石竹科牛繁缕（Cop1）、报春花科珍珠菜（Sol）、茜草科猪殃殃（Sol）、十字花科荠菜（Sol）、十字花科独行菜（Un）、桑科葎草（Sp）、桑科构树（Sp）禾本科高羊茅（Cop1）、禾本科看麦娘（Cop2）、唇形科鼻血草（Sol）、车前科毛车前（Cop1）、玄参科通泉草（Sol）、伞形科野胡萝卜（Un, 多生于水边）、伞形科窃衣（Un）、商陆科垂序商陆（Un）、酢浆草科红花酢浆草（Sp）、茄科白英（Sol）、蔷薇科野蔷薇（Un）、蔷薇科蛇莓（Sol）、蓼科辣蓼（Cop1）、蓼科羊蹄（Un, 多生于水边）、薯蓣科薯蓣（Un）。2.防除对策 从目前的研究结果和农田耕作、栽培管理水平，田间杂草防除对策首先应进行普遍的杂草区系调查，掌握当地各种类型的草情，摸清杂草群落组合分布，了解和预测杂草群落的演化趋势，在不同的季节主要针对不同的杂草采取相应的防除措施。加强中后期田间管理，尽量减少来年田间杂草种源。合理施肥，单纯施用无机肥杂草的生物多样性会下降，长期不施磷肥的田间杂草生物量明显降低，无论冬季还是春季，施磷钾肥和氮磷配合施肥杂草总密度均较高，而单施磷肥春季杂草总密度最高。施磷肥是影响南方红壤区冬闲田间杂草群落的影响因素之一。根据这个规律，冬季在有机无机配合施肥下种植绿肥是控制杂草生长、提高田间生物多样性的有效措施。推行合理的轮作制度，改变杂草的适生环境，可有效控制某些杂草。选择一次性高效、广谱、安全的除草剂。五、实习心得体会随着中医药业的发展和现代社会人们生活质量水平的提高，野生中药材资源已远远不能满足需求，尤其是大宗野生药材，而人工种植中药材又面临环境条件限制、农药残留、重金属污染、品种退化以及品质控制等问题和一系列技术发展水平限制。因此，如何解决中药材资源短缺，如何获得更多的有效成分，已成为困扰中医药业快速、可持续发展的关键问题。所以，实现中药材资源的人工种植尤其是半野生和GAP栽培种植显得尤为重要。通过本次实习让我对茅苍术、金银花、桔梗、浙贝母等药材有了更深刻的理解，对他们的形态特征、生长习性和生物学特性有了更全面的认识。除此之外，本次实习让我更加巩固了课堂所学知识，同时学习到了如何将农艺性状与药材品质相结合，增强了我的动手实践能力，真正做到了理论与实践相结合的目的。本次实习给了我们一次接近大自然的机会让我感受到自然之伟大，她留给